СПОСОБ ЖИРОВАНИЯ КОЖ Российский патент 2010 года по МПК C14C9/02 C14C5/00 C14C1/08 

ОПИСАНИЕ

Изобретение относится к способу обработки шкур животных, причем на шкуру наносят масло, жир или полимер и шкуру обрабатывают с помощью сжатого газа.

Шкуры животных, кожи, шкурки или меха подвергают различным стадиям обработки с целью придания им прочности и с целью достижения определенных свойств. Для простоты в нижеследующем контексте шкуры животных любого рода, в частности кожи, шкурки и меха, в общем, называют как шкуры животных.

Традиционно, шкуру животного после дубления обрабатывают водонерастворимыми жирами с целью достижения особой гибкости. Введение жира осуществляют либо механически, либо путем импрегнирования в водной ванне. При таком жировании жир добавляют к шкуре в количестве, которое соответствует примерно 30% или часто также 50% по отношению к массе шкуры.

В последующей стадии избыточный жир снова удаляют, так как часто желательно лишь обеспечение хорошего разравнивания волокон внутри кожи. Для этого достаточно относительно небольшого содержания жира. Удаление избыточного жира осуществляют прежде всего при помощи адсорбирующих масло опилок, которые затем нужно удалять и перерабатывать как специальные отходы. В последующей стадии очистки в большинстве случаев используют хлорсодержащие моющие средства, как, например, перхлорэтилен, или трихлорэтан, или парафин. Также эти отчасти токсичные, отчасти воспламеняющиеся вещества для очистки нужно обрабатывать как специальные отходы.

В патенте США 5512058 описывается способ обезжиривания кож и шкур, при котором используют сверхкритический диоксид углерода в качестве средства для очистки. Для импрегнирования кожи предлагается добавление подходящих добавок к сверхкритическому диоксиду углерода и обработка кожи с помощью этой смеси из диоксида углерода и добавок.

Предлагаемое в патенте США 5512058 обезжиривание с помощью сверхкритического диоксида углерода, то есть при давлении выше критического давления, требует контролируемой декомпрессии, чтобы не повреждать кожу за счет внезапного или слишком быстрого расширения сжатого диоксида углерода. Для импрегнирования необходимо вводить жиры в сосуд под давлением со сверхкритическим диоксидом углерода. Равномерного распределения жиров в коже при этом достигают только при длительных временах обработки.

Задачей настоящего изобретения является разработка улучшенного способа для жирования шкур животных.

Эта задача решается благодаря способу указанного вначале рода, причем наносимое на шкуру или шкурку количество масла, жира или полимера составляет менее чем 20%, предпочтительно, менее чем 15%, особенно предпочтительно, менее чем 10% в расчете на массу шкуры или шкурки.

Согласно изобретению на шкуру животного сначала наносят масло, жир или полимер. Затем замасленную шкуру обрабатывают с помощью сжатого газа, в частности диоксида углерода. Без привязки к какой-либо теории предполагается, что благодаря предлагаемому согласно изобретению способу часть естественно содержащихся в шкуре животного жиров заменяется добавляемыми согласно изобретению жирами и маслами. Благодаря этому достигают улучшенной структуры кожи, которая отличается повышенной неслипаемостью молекул, составляющих структуру шкуры или кожи. Обнаружено, что обработанная согласно изобретению кожа или шкурка является более «тягучей» и более растягиваемой, следовательно, обладает гораздо большими перманентными деформациями, чем классически обработанные кожи. Это является желательным, например, в случае шкурок ценных пород, чтобы сохранять незначительной массу частей одежды.

В зависимости от рода шкурки и кожи получаются различные рабочие параметры. Однако обнаружено, что благоприятным является добавление не более чем 20% жира в расчете на навеску шкурки или кожи. Предпочтительно, использование жира и масла ограничивается менее чем 15%, особенно предпочтительно, менее чем 10% в расчете на массу обрабатываемой шкуры.

Преимущественно, жир, масло или полимер наносят на шкуру животного путем напыливания. Особенно благоприятно, когда шкуру во время напыливания подвергают смещению циркуляционным способом или вращают, чтобы достигать равномерного нагружения жиром, маслом или полимером. Нагружение в сжатом газе также относится к предлагаемым согласно изобретению возможным способам импрегнирования, однако часто коммерчески рациональнее использовать дорогостоящие сосуды под давлением только для последующего обезжиривания.

Предпочтительно жир, масло или полимер оставляют воздействовать на шкуру в течение некоторого времени, например 15-60 минут. Во время фазы воздействия предпочтительно шкуру животного нужно шевелить. Вследствие этого, во-первых, масло или полимер втирается в шкуру, во-вторых, за счет механической обработки улучшаются эластические свойства шкурок или кожи. При обработке шкурок высокого качества, в общем, предусматривают более длительные времена воздействия, например вплоть до одного часа, предпочтительно, также с одновременным движением шкурок ценных пород.

Как уже упоминалось выше, в рамках настоящей заявки шкуры животных любого рода, в частности кожи, шкурки и меха, в общем, называют как шкуры животных. Изобретение, в общем, применимо в секторе кож, например, для переработки или обработки овечьих, лисьих или оленьих шкур или кож. Предлагаемый согласно изобретению способ особенно пригоден для обработки шкур, на которых должен сохраняться волосяной покров. При обработке шкурок, и в этом случае особенно при обработке шкурок ценных пород, изобретение приводит к техническим, качественным и коммерческим преимуществам.

Существенной согласно изобретению является последующая обработки шкуры с помощью сжатого газа. При этом оказывается благоприятной прежде всего обработка с помощью сжатого диоксида углерода при давлении от 20 бар до 300 бар, предпочтительно, при давлении от 20 бар до 100 бар, в особенности, с помощью сжиженного диоксида углерода при давлении от 20 бар до 70 бар. Предпочтительно, обработку осуществляют при использовании находящегося в состоянии ниже критического диоксида углерода, особенно предпочтительно, при давлении менее чем 70 бар и при температуре ниже 25°С.

В принципе, можно также использовать сверхкритический диоксид углерода в качестве среды для очистки и обезжиривания. В противоположность этому, однако, применение находящегося в состоянии ниже критического диоксида углерода имеет преимущество в том, что машины для очистки можно выполнять проще и дешевле, чем таковые для сверхкритических применений, которые рассчитаны на отчетливо более высокие давления. Впрочем, такие машины, рассчитанные на использование находящегося в состоянии ниже критического диоксида углерода, уже коммерчески доступны для химической очистки текстильных материалов с помощью диоксида углерода и их нужно только незначительно модифицировать для предлагаемого согласно изобретению использования в области кожи и меха. Вследствие более незначительных давлений, используемых в способе, по сравнению с сверхкритическим обезжириванием, декомпрессию после осуществленного обезжиривания можно осуществлять быстрее. При этом, в частности, избегают внезапного испарения находящегося в коже или мехе диоксида углерода, которое в противном случае вызывает опасность механического повреждения кожи или шкурки.

Обработка с помощью сжатого газа служит, с одной стороны, для равномерного распределения жира или масла в шкуре животного, с другой стороны, для удаления избыточного жира. Обработка шкуры животного при использовании находящегося в состоянии ниже критического диоксида углерода оптимально решает обе эти частичные задачи. Удаление избыточного жира с помощью находящегося в состоянии ниже критического диоксида углерода происходит медленно, так что во время вымывания жир равномерно распределяется по всей поверхности шкуры животного.

Особенно целесообразной является в этом отношении многократная промывка обрабатываемого материала. Шкуру, мех или кожу обрабатывают с помощью сжатого газа, по меньшей мере, при осуществлении двух, предпочтительно, трех-пяти следующих друг за другом операций, причем шкуру и сжатый газ отделяют друг от друга между каждыми двумя стадиями обработки.

При обработке с помощью сжиженного диоксида углерода, например, обезжиренную кожу с самого начала промывают сжиженным диоксидом углерода. Прежде нанесенный на кожу жир частично растворяется в диоксиде углерода. Часть жира затем снова попадает на необработанные участки кожи. Таким образом, жир равномерно распределяется по всей коже. Предпочтительно, на этом этапе кожа подвергается смещению циркуляционным способом в ванне диоксида углерода.

Спустя, например, 10-20 минут жидкий диоксид углерода и растворенный в нем жир удаляют, к коже подводят свежий диоксид углерода и осуществляют вторую стадию обработки. Часто рациональны три-пять таких стадий очистки.

Предпочтительно, после процесса промывки смешанный с жиром сжатый газ, в вышеприведенном примере сжиженный диоксид углерода, подвергают дистилляции, чтобы затем в очищенном состоянии его можно было снова переводить в сборник.

В случае нескольких процессов промывки рационально добавлять к сжатому газу в одном из процессов промывки, например в одном из последних, сорастворитель, например, из группы, включающей спирты, кетоны, парафины или сложные эфиры, или другую добавку, включая душистое вещество, чтобы эффективно удалять особенно прилипающие, прочно удерживающиеся вещества.

Предпочтительно, шкуру обрабатывают с помощью сжатого газа до тех пор, пока масса шкуры не станет меньше, чем ее масса до нанесения масла, жира или полимера. Шкура животного, кожи или меха уже от природы содержат жиры. Благодаря предлагаемому в изобретении способу эти жиры отчасти вымываются и заменяются на добавляемые, целенаправленно выбранные жиры или масла. Выбор этих жиров и масел осуществляют на основе их растворимости в диоксиде углерода, причем масло, которое, по меньшей мере, частично должно оставаться в коже, выбирают на основании его более незначительной (по сравнению с естественно содержащимися в коже маслами и жирами) растворимости в диоксиде углерода.

Обезжиривание при этом преимущественно осуществляют до такой степени, что шкура или кожа после обезжиривания становится легче, чем в необработанном состоянии, до нанесения жира. Предпочтительно, масса шкуры или кожи после обезжиривания составляет, по меньшей мере, на 1% меньше, чем в необработанном состоянии.

Так, например, высушенная вручную норковая шкурка после дубления имеет относительную массу 100. Норковую шкурку теперь замасливают согласно изобретению. Для этого к норковой шкурке добавляют 5-15% от ее массы жиров и масел. Общая масса норковой шкурки составляет тогда, в зависимости от добавки жира, 105-115. Затем шкурку очищают с помощью сжиженного диоксида углерода и обезжиривают вплоть до получения ее общей массы 93-97.

В качестве масел, жиров или полимеров, которые наносят на обрабатываемую шкуру животного, оказываются пригодными следующие вещества, соответственно, группы веществ: оксипропилированные жирные спирты и полипропиленгликоль, а также их смеси, этоксилаты и пропоксилаты жирных аминов, полигидроксильные соединения, сложные эфиры, производные сахаров, сложные сорбитановые эфиры, алкилполигликозиды, глицериды, силиконы, парафин, простые полиэфиры и фторсодержащие соединения. Эти вещества приводят к повышенной эластичности и тягучести кожи или шкуры. Это означает непосредственное преимущество в отношении рентабельности для обработчиков кожи или шкуры и повышенную ценность для потребителя.

Изобретение имеет значительные преимущества по сравнению с традиционными способами жирования и последующего обезжиривания кож и шкур.

Можно не осуществлять требующей значительной затраты времени механической обработки кожи для введения жира («мятье» или «пинание»). Согласно изобретению наносят масло или жир и затем во время обработки с помощью сжатого газа распределяют на поверхности кожи или шкурки и, в частности, когда кожа или шкурка при этом подвергаются смещению ротационным способом, вводят в нее.

Для обезжиривания не используют никаких токсичных или воспламеняющихся вспомогательных средств, которые, во-первых, нужно устранять как специальные отходы, во-вторых, от них на коже или шкурке часто остается неприятный запах.

Способ касается обработки шкур животных и может быть использован в кожевенной промышленности. На шкуру наносят масло, жир или полимер в количестве менее 20%, предпочтительно, менее чем 15%, особенно предпочтительно, менее чем 10% в расчете на массу шкуры. Затем шкуру обрабатывают с помощью сжатого газа. В качестве сжатого газа используют диоксид углерода и обработку ведут при давлении ниже 70 бар и температуре ниже 25°С. Обработку можно вести при давлении 20-70 бар. Шкуру обрабатывают с помощью сжатого газа до тех пор, пока масса шкуры не станет, по меньшей мере, на 1% меньше, чем ее масса до нанесения масла, жира или полимера. Техническим результатом является улучшение структуры кожи за счет повышения неслипаемости молекул, а также улучшение тягучести кожи.

1. Способ обработки шкур животных, включающий следующие операции: на шкуру наносят масло, жир или полимер, шкуру обрабатывают в сжатом газе, причем наносимое на шкуру количество масла, жира или полимера составляет менее чем 20%, предпочтительно менее чем 15%, особенно предпочтительно менее чем 10%, в расчете на массу шкуры, причем шкуру обрабатывают с помощью сжатого диоксида углерода при давлении ниже 70 бар и температуре ниже 25°С.

2. Способ по п.1, в котором масло, жир или полимер напыляют на шкуру.

3. Способ по любому из пп.1 или 2, в котором шкуру обрабатывают с помощью сжиженного диоксида углерода при давлении 20-70 бар.

4. Способ по п.1, в котором шкуру обрабатывают с помощью сжатого газа при осуществлении, по меньшей мере, двух, предпочтительно трех-пяти стадий обработки, причем шкуру и сжатый газ отделяют друг от друга между каждыми двумя стадиями обработки.

5. Способ по п.1 или 4, в котором шкуру обрабатывают с помощью сжатого газа до тех пор, пока масса шкуры не станет, по меньшей мере, на 1% меньше, чем ее масса до нанесения масла, жира или полимера.

6. Способ по п.1 или 2, в котором на шкуру наносят масло, жир или полимер, которые выбирают из следующей группы: оксипропилированные жирные спирты и полипропиленгликоль, а также их смеси, этоксилаты и пропоксилаты жирных аминов, полигидроксильные соединения, сложные эфиры, производные сахаров, сложные сорбитановые эфиры, алкилполигликозиды, глицериды, силиконы, парафин, простые полиэфиры и фторсодержащие соединения.